arama

Termal Enerji Nedir?

  • paylaş
  • Oyla
    Loading...

Termal enerji, nesne veya sistem içindeki parçacıkların yani atomlarının hareketi nedeniyle bir nesne veya sistem tarafından sahip olunan enerjidir. Termal enerji, enerjinin ‘iş yapma yeteneği’ olarak tanımlanabileceği çeşitli enerji türlerinden yalnızca biridir. İş, uygulanan bir kuvvet nedeniyle bir nesnenin hareketidir. Bir sistem, bazı sınırlar içindeki nesnelerin bir koleksiyonudur. Bu nedenle, termal enerji, parçacıklarının hareketi nedeniyle iş yapmak için bir sistemin yeteneği olarak tanımlanabilir.

Termal enerji parçacıkların hareketinden kaynaklandığından, harekete bağlı enerji olan bir kinetik enerji türüdür. Isı termal enerjinin akış biçimidir. Termal enerji, bir iç sıcaklıkla sonuçlanır ve bu sıcaklık ölçülebilir. Örneğin bir termometre ile bu sıcaklığı santigrat veya fahrenheit cinsinden görebilirsiniz. Parçacıklar bir nesne veya sistem içinde ne kadar hızlı hareket ederse, kaydedilen sıcaklık o kadar yüksek olur.

Termal enerjiyi bir örnekle açıklamak gerekirse sobanın üzerinde ısıtılan bir cezve içerisindeki kahveyi ile açıklayabiliriz. Bu bir cezve kahve termal enerji içerir ve sobayı ne kadar açarsak o kadar fazla iç enerji içerir. Temelde bu termal enerji sobanın metalini oluşturan moleküllerin hareketidir. Moleküller ne kadar hızlı olursa içerdikleri termal enerji de o kadar çok olacaktır ve aktarılan enerji de ona bağlı olacaktır. Elinizi sobaya tutarsanız ısıyı hissedebilirsiniz.

Termal Enerjinin Depolanması

Termal enerji depolama yöntemleri “Isıl Yöntem” ve “Kimyasal Yöntem” olmak üzere ikiye ayrılır. Isıl yöntem duyulur ısı ve gizli ısıdan oluşur. Kimyasal yöntem tepkime ısısı, kimyasal ısı pompası ve termokimyasal ısı pompasından oluşur.

-Duyulur Isı

Duyulur ısı depolama yönteminde ısı depolama materyalin sıcaklığındaki değişim sonucunda ortaya çıkan ısıdır. Isı depolama sıvı, katı, sıvı ile katının beraber olduğu hibrit materyallerde yapılabilir. Çok sayıda depolama ve geri kazanma çevriminin gerçekleşebilmesi bu sistemin avantajıyken gereksinim duyulan depo hacminin büyük olması ise dezavantajını oluşturur.

-Gizli Isı Depolama

Gizli ısı maddenin faz değişimi sırasında çevreden aldığı veya verdiği ısıdır. Gizli ısı depolama yöntemleri için gerekli depo hacmi duyulur ısıya göre daha küçüktür. Faz değiştiren maddeler termal enerjiyi gizli ısı şeklinde depolayan maddelerdir. Isı depolama materyalinin iç enerjisinin önemli oranda değişmesi, bu materyalin faz değiştirmesine neden olur. Uygun sıcaklık sınırlarında, depolama materyalinin faz değiştirmesi ile ortaya çıkan gizli ısı depolanabilir. Isı depolama amacıyla, belirli sıcaklıklarda faz değişimlerine uğrayan ve gizli ısı değerleri yüksek olan materyallerden yararlanılır. Isı depolamaya uygun faz değişimleri; katı-katı ve katı-sıvıdır.

-Termokimyasal Enerji Depolama

Isı enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülerek de uzun süre depolanabilir. Termokimyasal ısı depolamanın ilkesi ekzotermik olarak tepkimeye girebilen iki veya daha fazla kimyasal bileşikte tersinir tepkimeler süresince kimyasal bağlarda ısı depolanmasına dayanır.  Depolama sisteminin ömrü prensip olarak sınırsızdır. Kimyasal bağların tersinir olarak ayrışma ve birleşmesi sırasında, ısı değeri yüksek olan kimyasal tepkimeler gerçekleştiğinden, ısı depolama kapasitesi genellikle yüksektir.